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A dry-electrode enabled ECG-on-Chip with arrhythmia-aware data transmission

Science China(Information Sciences) 2025年

作者： Xinzi XU yanxing suo Yang ZHAO Peiyi ZHOU Xiao HAN Qiao CAI Min WANG Jiajun YUAN Liebin ZHAO Yongfu LI Guoxing WANG Yong LIAN Department of Micro-Nano Electronics and MoE Key Lab of Artificial Intelligence Shanghai Jiao Tong University Pediatric AI Clinical Application and Research Center Shanghai Engineering Research Center of Intelligence Pediatrics (SERCIP) Child Health Advocacy Institute Shanghai Children's Medical Center School of MedicineShanghai Jiao Tong University Shanghai Engineering Research Center of Intelligence Pediatrics (SERCIP) Xin Hua Hospital Affiliate to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

Early detection and treatment of cardiovascular diseases (CVDs) can be significantly enhanced through the use of flexible wearable electrocardiogram (ECG) sensors, potentially reducing CVD-related mortality. This paper introduces an ECG-on-Chip (EoC) solution tailored for flexible ECG sensors, incorporating novel features to address common challenges in wearable ECG technology. The EoC integrates a chopper-stabilized capacitively-coupled instrumentation amplifier (CS-CCIA),ensuring a high common-mode rejection ratio (CMRR) and low noise performance. Performance is further boosted via a positive feedback loop (PFL) and a programmable gain amplifier (PGA) with shared on-chip calibration logic, which enhances input impedance and minimizes gain variability to ensure consistent algorithm performance. Additionally, a secondary chopping technique is employed to further reduce noise, achieving an input-referred noise level of 454 nVrms. The embedded algorithm within the EoC is designed to extract clinically meaningful features, facilitating robust real-time arrhythmia analysis. Fabricated using a 0.18μm CMOS process, the EoC consumes 14.9μW with a supply voltage of 1.2 V. The algorithm’s efficacy has been validated over 0.4 million heartbeats, demonstrating a sensitivity of over 99.7%for R-peak detection and 98.3%for arrhythmia analysis. To demonstrate practical application, the EoC has been integrated with a commercial Bluetooth low energy (BLE)transceiver, forming a wireless arrhythmia monitoring sensor equipped with dry electrodes. This system consumes 292.04μW in arrhythmia-aware transmission mode, supporting 13 days of operation with a 30 mAh thin-film battery.

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基于资源空间分布特征的河南省自然保护地热点分析

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河南林业科技 2024年第2期44卷 29-32页

作者：宋春静王雪颖唐旖若索延星姚现玉河南省林业资源监测院郑州450045 河南省若绿信息科技有限公司郑州450045

对自然保护地空间分布格局和特征的分析是构建新型自然保护地体系的基础工作。以河南省5种类型297处自然保护地为研究对象,采用ARGIS最邻近点指数和核密度指数反映自然保护地空间聚集情况,分析河南省自然保护地分布特征,研究自然保护地... 详细信息

对自然保护地空间分布格局和特征的分析是构建新型自然保护地体系的基础工作。以河南省5种类型297处自然保护地为研究对象,采用ARGIS最邻近点指数和核密度指数反映自然保护地空间聚集情况,分析河南省自然保护地分布特征,研究自然保护地空间聚集情况。结果表明,河南省自然保护地聚集区呈现“人”字形分布格局,主要分布在豫西北太行山区、豫西伏牛山区、豫中黄河热点区和豫东南桐柏-大别山区。研究初步分析了河南省自然保护地的资源热点区域,并根据我国自然保护地建设形势,提出了河南省新型自然保护地体系建设建议。

关键词：河南省自然保护地空间分布新型自然保护地体系

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白云山锐齿槲栎-华山松混交林优势种群空间格局分析

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河南农业大学学报 2023年第1期57卷 38-46页

作者：宋桃李索延星轩瑄姚现玉钱建强赵勇张志铭河南农业大学林学院河南郑州450046 河南省林业调查规划院河南郑州450002

【目的】确定锐齿槲栎(Quercus aliena)和华山松(Pinus armandii)优势种不同发育阶段的种群数量和分布格局及其种间竞争关系,对于二者合理间伐具有重要指导意义,有助于白云山针阔混交林群落的更新和稳定。【方法】调查研究区内锐齿槲栎... 详细信息

【目的】确定锐齿槲栎(Quercus aliena)和华山松(Pinus armandii)优势种不同发育阶段的种群数量和分布格局及其种间竞争关系,对于二者合理间伐具有重要指导意义,有助于白云山针阔混交林群落的更新和稳定。【方法】调查研究区内锐齿槲栎-华山松混交林,将锐齿槲栎和华山松分为3个径级,分别归属为大树、中树、小树三个成长阶段,分别采用成对相关的g(r)函数和双变量g_(12)(r)函数对其空间分布格局和种内种间关系进行分析。【结果】在完全随机模型下,锐齿槲栎和华山松主要呈聚集分布并向随机分布过渡;在异质泊松模型下锐齿槲栎小树、华山松小树和中树呈聚集分布并逐渐向均匀分布过渡;锐齿槲栎中树和大树呈随机分布并逐渐过渡为均匀分布;华山松大树呈聚集分布并逐渐过渡为随机分布;在种内不同径级空间关联上,负相关主要集中在小树分别与中树、大树之间,中树和大树之间不存在竞争关系;在种间关联上,锐齿槲栎和华山松一直处于负相关关系。【结论】锐齿槲栎和华山松空间分布格局受密度制约,竞争关系在种内和种间均有体现。未来此区域的群落结构和种群空间格局将会向以锐齿槲栎为优势种、华山松优势不再明显的方向演变。

关键词：锐齿槲栎-华山松混交林优势种种间关系种内关系空间分布格局

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